国网河北电力公司探索人工智能规模化应用 助力电网数字化转型

  近年来，国网河北省电力有限公司聚焦人工智能技术基础能力建设和规模化应用，开展样本管理及模型训练，拓展算力资源，健全数字化技术研究应用体制机制，助力电网数字化、智能化转型发展。

 河北电科院研发人员测试智能终端光学影像功能。齐锦涛摄

　　今年秋收期间，由国网河北省电力有限公司电力科学研究院研发的智能巡检系统在衡水试点应用。巡检技术人员仅需一键操作，系统就能自动识别外力破坏、火灾隐患，将整体巡检时间减少80%以上，保障线路运行安全。

　　面对能源革命和数字革命融合发展的浪潮，国网河北电力聚焦人工智能技术基础能力建设和规模化应用，依托人工智能模型训练与评估实验室、物联终端检测技术实验室等，积极开展样本管理及模型训练，开发算力资源，健全数字化技术研究应用体制机制，助力电网数字化、智能化转型发展。

　　夯基础筑牢人工智能应用根基

　　样本资源蕴含了诸多特征，是人工智能模型训练的基础，更是模型能力的“试金石”。样本的数量、模型的优劣和算力的高低直接决定了人工智能应用水平。国网河北电力把样本、模型、算力等基础能力作为发展人工智能应用的前提，加快构建人工智能运营体系。

　　采集海量样本信息是人工智能技术应用的第一步。输电、配电、基建、安监等领域是电网生产的重点，各类样本资源丰富。2021年，国网河北电力人工智能模型训练与评估实验室针对这些重点领域建立了样本采集标注体系，制订采集策略，开发样本自动采集接口，贯通样本库与业务系统、各类应用，实现了样本全面采集。该公司还自主研发样本标注工具，制订样本标注规范，为全量入库样本打上数据标签，便于统一纳管。

　　“截至10月底，我们已经完成了100余万份图像样本的统一纳管和20余项重点领域人工智能模型的专项验评任务，直接节约模型采购成本数百万元，缩短专业场景人工智能应用需求响应用时60%。”国网河北电力人工智能模型训练与评估实验室模型训练技术带头人刘良帅介绍。

　　有了大量的高质量样本，国网河北电力开展了数千次面向基建安监风险识别、输配电线路通道及本体隐患识别、配网工程现场智慧化验收等场景的人工智能模型训练，初步构建了32类智能识别模型，其中配电线路绝缘子破损识别、烟雾山火识别、施工机械识别等6类智能识别模型已达到实用化水平。截至目前，6类智能识别模型已在雄安新区、石家庄、衡水等地试点应用，辅助发现现场安全隐患千余例。

　　算力是人工智能技术应用的基础。“通过搭建算力便捷共享的人工智能训练平台等措施，我们为人工智能服务提供本地训练环境，实现了样本收集、模型训练、模型部署全流程无缝衔接，加速了模型本地化迭代优化速度，把模型平均训练迭代周期缩短了一半。同时，样本在整个训练环节过程中不出内网，充分保护了企业数据资产，规避了数据泄漏风险。”刘良帅介绍。

　　强能力把好智能终端入网关口

　　7月7日，在国网河北电力物联终端检测技术实验室，智能监拍装置一体化检测平台对一套套可视化监拍装置进行一系列性能测试。检测合格的装置会应用于电网运维工作。

　　随着人工智能技术在电网各类业务中的推广，智能可视化监拍装置、无人机等一系列智能终端在电网运维管理中的应用也越来越多。智能终端的识别准确率、响应时间等成为影响实际应用效果的重要指标。而如何量化和验证智能终端各项关键指标，在国内尚无太多经验可循。

　　国网河北电力从设备检测环节入手，用有效的检测手段确保智能终端质量。该公司构建智能监拍装置一体化检测平台，从建立全套动态更新标准测试集开始，完善模型验评逻辑设计，自主研发模型自动化验评功能模块，结合先进的检测装置，实现了云边视觉模型自动精准验评。2021年8月，国网河北电力智能监拍装置一体化检测平台正式投入使用。

　　经过近两年的发展完善，平台已经能够对智能终端的物理外观、光学摄像、智能识别功能等6大类40余个小项进行检测，先后完成了2万余套智能终端的物资抽检工作，排查发现存在缺陷的设备近千套。

　　“随着智能终端的规模化应用，在原有成果基础上，我们将围绕安全和效率，持续开展新技术、新装备研究。”国网河北电力人工智能模型训练与评估实验室负责人陈泽介绍。

　　重应用融合业务提升作业效率

　　以人工智能技术与电网业务深度融合为主线，国网河北电力坚持“技术+业务”双牵头模式，积极推动人工智能技术落地生效，在更多领域实现人工智能代人。

　　无人机巡线在电网运维中已得到广泛应用，但巡线过程大多还需要工作人员在现场操作。能不能用人工智能技术代替人，实现真正的现场无人的无人机巡检?

　　9月20日，随着技术人员按下启动键，一架无人机从上百千米外的深州市10千伏邵甫线固定机巢自动起飞。2.5个小时后，无人机自主完成全线25.7千米线路和300余根电杆的精细化巡检，共采集图像1200余张，发现绝缘子破损等各类隐患20余处。

　　“这样的线路需要每月例行巡检一次，按照传统的巡检方式，单次巡检至少需要2天。现在几个小时就能完成一次巡检，还不需要人员到现场控制无人机，太方便了。”深州市供电公司数字化全业务中心负责人王琛对试飞结果很满意。

　　配电线路分支多，周边环境、输电线路环境存在较大差异，传统的输电线路无人机巡检模式并不适用于配电线路巡检。为探索低成本、高效率、更适用于配电线路的无人机巡检技术，2022年3月以来，国网河北电力从通信传输、巡航控制、摄像调节、缺陷识别4个方面着手开展技术攻关。

　　“今年5月，我们在技术研发中融入了5G通信模组，打通了无人机与地面工作站的远程通信通道，实现远程实时接收无人机巡检画面，还可以让操作人员根据巡检画面远程操控无人机。同时，我们将配电线路隐患目标模型与无人机底层控制算法深度融合，实现了无人机摄像云台自动跟踪识别、画面目标物自动精细化拍摄。”陈泽介绍，无人机扫描拍摄的高清图像通过5G通信回传至云端，再由人工智能平台缺陷识别模型自动完成缺陷识别。

　　一系列的技术整合、突破，推动国网河北电力在国家电网有限公司率先实现了基于5G通信的无人机视觉智能飞行控制技术验证。

　　近年来，国网河北电力推广人工智能技术应用，将其用于输电线路异物检测、未佩戴安全帽识别、配电线路本体缺陷识别等91个业务场景，支撑输电可视化智慧巡检、安全风险管控、无人机微应用等业务。截至10月底，该公司累计调用人工智能服务次数达2.2亿次。